賴華
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)35-0152-02
一、教材分析
教材以斜面為例,通過活動,讓學生認識斜面是一種省力的簡單機械,要用它提升物體,必須有力的作用,而且在力的方向上移動了一段距離。因此,“科學上規(guī)定,一個物體在力的作用下、沿著力的方向移動了一段距離,就說該力對這個物體做了機械功”。然后,再通過力使物體在斜面方向、水平方向、豎直方向移動的例子,說明力對物體做了功,以及機械功包括的兩個必要因素。在此基礎(chǔ)上引出了計算功的公式和功的單位。
二、教學設(shè)計思想
功是一個比較抽象的概念,正確理解“功”的概念是學好能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律的基礎(chǔ)。能量轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及身邊生活中經(jīng)常發(fā)生,我們時刻享受著能量轉(zhuǎn)化為我們帶來的便捷,但困惑與能量發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化的能量如何量度等問題之中。學生對于能的多種形式與能的轉(zhuǎn)化都有一定的認識,但對能量轉(zhuǎn)化的定量測量卻沒有基礎(chǔ),而且生活中“做工”“工作”等用詞會影響學生正確理解功的含義。因此,設(shè)計本節(jié)課的重難點:建立功的概念,理解做功的兩個必要因素。按照“概念建構(gòu)→鞏固深化→學以致用”的順序組織學習,做到在實例分析中引出概念,在理解應(yīng)用中鞏固概念。
三、教學過程:
(一)創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
情境:播放最近新聞視頻。
請同學們用帶“功”字的成語寄語工作者。
引導:(圓滿成功、功成名就、功勛卓著、功不可沒、勞苦功高、大功告成等)。
(設(shè)計意圖:用新聞時事熱點及當代中國最先進科學技術(shù)引入新課,這樣不僅僅能活躍課堂氣氛,調(diào)動學生學習主動性和積極性,同時也能幫助學生提高社會責任感;說說帶“功”的成語不僅為引入功的概念,同時也增強學生的科學人文觀。)
(二)自主探究,建構(gòu)概念
1.定義科學功概念,辨析做功的兩個必要因素
引導學生說說成語里“功”的含義,教師PPT出示新華字典中功的解釋,從而引出科學上定義的功:一個物體在力的作用下,沿著力的方向移動了一段距離,就說該力對這個物體做了機械功,簡稱功。(板書)
情境:火箭上升、吊車提升物體、馬拉物體水平前進。
提問:上述情境中,物體是否受到力的作用,又在力的方向上通過了距離?
學生辨析回答:它們既受到力也在力的方向移動了一段距離,力都對物體做功了。
教師引導學生歸納做功的兩個必要因素:
①作用在物體上的力②物體在這個力的方向上通過的距離。(板書)
2.領(lǐng)會“做功”的概念
情境:出示下列所示的情境,說說在哪些情境中人對物體做了功。
先讓學生用力的示意圖的方法分析物體受力情況和物體運動的情況,再請同學們結(jié)合做功的兩個必要因素判斷以上事例是否滿足做功條件。課堂可設(shè)計表格如下:
活動一:判斷力對物體是否做功。
雖然三個特例中施力物體都消耗了能量,但并不符合做功的條件,因此總結(jié)出:“做功(工作)”不等于“做功”,有時會“勞而無功”。
3.能量轉(zhuǎn)化的量度
活動二:探究功的大小和哪些因素有關(guān)。情境出示如下圖一和圖二:
圖一思考一:利用起重機勻速吊起物品,第二次與第一次比較說明了什么?
學生分析:當力的大小一定時,力對物體做功的多少與物體在力的方向上通過的距離大小成正比。
圖一思考二:利用起重機勻速吊起物品,第三次與第一次比較說明了什么?
學生分析:當物體在力的方向上通過的距離相同時,力對物體做功的多少與力對物體的大小成正比。
圖二問題①比較甲、乙,____做的功多, 比較乙、丙,___做的功多。
②根據(jù)以上說明做功多少與_______ 和_______有關(guān)。
通過分析思考討論你們還有其它發(fā)現(xiàn)嗎?
分析:做功使物體提升,做功越多提升越高或越多;相同力拉物體拉的越遠運動速度越快,相同距離力越大物體運動速度越快。
小結(jié):作用在物體上的力越大,物體在力的方向上通過的距離越大,這個力對物體所做的功就越多。
科學上規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。(板書)
功的計算公式:功=力X距離(板書)
功的計算公式:W=F·S,F(xiàn)表示作用在物體上的力,S表示物體在力的方向上通過的距離。
功的單位:焦耳,1焦耳=1牛·米(板書)
(設(shè)計意圖:通過控制變量法和模型法的運用,培養(yǎng)學生的分析、概括能力,也使學生能更好地理解功的計算公式以及功的單位。)
知識點應(yīng)用:一個人用50N的力沿水平方向勻速推一輛重200N的車前進2m,求這個人對車做功多少?重力對車做功多少?(學生演板,教師評價)
學生知識再遷移:物體具有能量,就能對外做功,對外做了多少功就至少轉(zhuǎn)化了多少能量。
4.斜面探究
情境出示:用如圖所示兩種方法勻速提升同一重物到相同的高度。
思考1:它們都做功嗎?
學生:做功。
思考2:豎直拉力與斜面拉力的大小關(guān)系如何?
活動三:探究斜面
結(jié)論:斜面是一種____的簡單機械。
活動四:學生找找并說說生活中的斜面,然后教師PPT出示各種生活中的斜面圖片例子。
5.功的原理
情境出示,思考:利用斜面可以省力,但可以省功嗎?引導學生探究:
小結(jié):斜面是省力但不省功的簡單機械。
(此環(huán)節(jié)設(shè)計意圖:讓課堂又回到功,前后呼應(yīng),并為后面功能轉(zhuǎn)化做好鋪墊。)
6.課堂小結(jié),暢談收獲。